Консервация электрооборудования

В электронной промышленности применяется ряд металлических материалов для изготовления разъёмов, коннекторов и элементов плат. При этом с развитием возможностей автоматизации и контроля, а также уменьшения размеров и стоимости электронных компонентов привело к тому, что все больше устройств используется в различных технологических процессах.

Многие технологические и производственные процессы неразрывно связаны с коррозионно-активными средами. Помимо коррозионных поражений металлических изделий в процессе эксплуатации, повреждения могут также возникать при транспортировке и хранении изделий. В целом, вопрос коррозии электротехнических изделий не изучен досконально, поэтому исследования, направленные на изучение характера коррозионных процессов и оценку эффективности консервации электрооборудования остаются актуальными.

Последние годы габаритные размеры электрооборудования значительно уменьшились. Это связано с уменьшением электронных плат за счет сокращения расстояния между компонентами, расположенными на платах. Например, расстояние между элементами на печатных платах с середины 90-х годов сократилось со 100 мкм до 5 мкм. Поэтому даже простейший конденсат, образовавшийся в процессе транспортировки из-за некачественной консервации электрооборудования или несоблюдения условий хранения, может привести к выходу из строя большого числа элементов.

Оценка коррозионной стойкости элементов оборудования проводится на этапе проектирования и создания опытных партий, однако также полезно иметь информацию об инцидентах, связанных с выходом из строя электронного оборудования вследствие коррозионных поражений.

Распространённым дефектом присутствующим на электронных платах является загрязнение контактов и элементов флюсом, использующимся при пайке. Например, при ручной пайке элементов управления (переключателей) на печатной плате может оставаться большое количество флюса. Многие флюсы, использующиеся при ручной пайке, содержат карбоновую кислоту, а также галогенид, выступающий в качестве активатора для протекания химической реакции. Для полного разложения карбоновой кислоты необходима температура, превышающая 250 ℃, однако при ручной пайке локальный нагрев не всегда обеспечивает полное разложение кислоты. Наличие загрязнений создает потенциальную возможность для отказа оборудования. Наличие остатков карбонильной кислоты приводит в процессе эксплуатации к ускоренной коррозии олова и серебра, входящих в состав электронных компонентов и, как итог, отказ оборудования по причине короткого замыкания. Повреждения такого характера могут возникнуть как при хранении, так и при эксплуатации. При этом, в рассмотренном случае, для снижения вероятности выхода из строя необходимо повышать контроль качества. Это не всегда является оптимальным решением, особенно в случае эксплуатации в помещениях без конденсации влаги и агрессивной среды. Однако такие коррозионные поражения также могут возникать при транспортировке и хранении, поэтому важно обеспечить качественную консервацию электрооборудования.

Консервация электрооборудования. Защита оборудования от коррозии. Консервация электрооборудования. Защита оборудования от коррозии.

Надеть пакет из ингибированной плёнки «LIKKOR» на оборудование. Надеть пакет из ингибированной плёнки «LIKKOR» на оборудование.

Проклеить специализированным скотчем периметр, обеспечив надёжное соединение подложки с пакетом. Проклеить специализированным скотчем периметр, обеспечив надёжное соединение подложки с пакетом.

Переходя к вопросам хранения и эксплуатации электрооборудования необходимо рассмотреть методы, применяющиеся для защиты компонентов от коррозии. Для простоты иллюстрации можно представить типичное электронное оборудование как герметичный контейнер, внутри которого расположены печатаные платы, а корпус контейнера в местах сочленения уплотнен резиновыми прокладками. Резиновые уплотнения, как и любой другой полимер, деградируют со временем от воздействия внешних факторов. Например, при уплотнении под нагрузкой резина может иметь тенденцию к выдавливанию наружу, что требует подхода к проектированию корпуса и учета выдавливания при создании уплотнительной канавки. Ошибки при проектировании, выборе материала, а также старение уплотнительных элементов под влиянием циклических климатических воздействий приводит к конденсации влаги внутри контейнера с электронными элементами и их коррозии, поэтому без консервации при транспортировке не обойтись.

Рассмотренный выше пример с герметичным контейнером показывает, что вероятность попадания влаги внутрь контейнера и последующая коррозия элементов высока. На практике это значит, что в корпус электрооборудования попадет влага и, при отсутствии дренажных отверстий, влага будет копиться и активировать протекание коррозионных процессов. Поэтому во многих электронных компонентах и изделиях выполнены дренажные отверстия для влаги, которые препятствуют ее скоплению внутри корпуса и минимизируют вероятность возникновения коррозионных процессов. Наиболее распространённым примером такого подхода к защите – дренажные отверстия в элементах освещения автомобилей. Однако не всегда наличие отверстий является достаточным условием для защиты от коррозии. Электрооборудование может храниться на складских помещениях, транспортироваться до места введения в эксплуатацию или находиться в простое во время различных регламентных работ. Во время этих операций эффективность дренажных отверстий может быть снижена, поэтому важно предусмотреть эффективные методы консервации электрооборудования.

Одним из вариантов коррозионной защиты при консервации может быть использование летучих ингибиторов коррозии (VCI). Такие ингибиторы могут применяться как самостоятельные составы, так и содержаться в структуре упаковочных пленок. Все варианты применения VCI позволяют обеспечивать защиту герметичного и частично герметичного электронного оборудования в течение нескольких лет консервации. Большое количество лабораторных испытаний показали эффективность ингибиторов такого типа для защиты электронных плат, помещенных в герметичные пластиковые контейнеры. После выдержки в течение 4000 часов в камере тепла-влаги-холода с циклическим воздействием температур и влажности печатные платы сохранили свою работоспособность, а на самих платах отсутствовали следы коррозионных поражений. При этом следует отметить, что применение летучих ингибиторов эффективно при условии анализа металлических материалов, требующих защиты, так как не все VCI являются универсальными.

Выбор оптимального метода консервации оборудования способен значительно сократить число отказов. В случае если ваше оборудование в процессе транспортировки, хранения или эксплуатации может столкнуться с агрессивной коррозионной средой, подбор защиты является актуальной задачей. Компания «LIKKOR» оказывает консультационную и техническую поддержку на каждом из этапов разработки электронного оборудования в части его коррозионной защиты.